能源互聯(lián)網(wǎng)的主要特征為可再生、分布式、聯(lián)起來、開放性和融進(jìn)去。近年來,各國(guó)都在積極推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略,中國(guó)也試驗(yàn)性地提出了“智能能源網(wǎng)”,其使用預(yù)計(jì)使我國(guó)能源效率提升將在15%以上。
信息通信技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)載體,在互聯(lián)網(wǎng)概念引導(dǎo)下,能源基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生深刻變革。能源互聯(lián)網(wǎng)和智能化應(yīng)用廣泛,但在能源互聯(lián)網(wǎng)“廣域網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)之前,垂直應(yīng)用領(lǐng)域的“局域網(wǎng)”是主要應(yīng)用場(chǎng)景。
以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建能源網(wǎng)絡(luò)
能源互聯(lián)網(wǎng)是采用分布式能源收集系統(tǒng),充分收集分散的可再生能源,再通過存儲(chǔ)技術(shù)將間歇式能源存儲(chǔ),利用互聯(lián)網(wǎng)和智能終端技術(shù),使能量和信息能夠雙向流動(dòng)的智能能源網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)能源在全網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的分配、交換和共享。能源互聯(lián)網(wǎng)把集中式、單向、生產(chǎn)者控制的能源系統(tǒng),轉(zhuǎn)變成大量分布式輔助、較少集中式以及更多消費(fèi)者互動(dòng)的能源網(wǎng)絡(luò)。
類似于信息互聯(lián)網(wǎng)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)架構(gòu),能源互聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建新型信息能源“廣域網(wǎng)”,其中包括大電網(wǎng)的“主干網(wǎng)”和微網(wǎng)的“局域網(wǎng)”,雙向按需傳輸以及動(dòng)態(tài)平衡使用。
“微網(wǎng)”是能源互聯(lián)網(wǎng)的基本組成元素,通過新能源發(fā)電、微能源收集、匯聚與分享以及微網(wǎng)內(nèi)的儲(chǔ)能或用電消納形成“局域網(wǎng)”。大電網(wǎng)在傳輸效率等方面仍然具有無法比擬的優(yōu)勢(shì),將來仍然是能源互聯(lián)網(wǎng)中的“主干網(wǎng)”。
能源互聯(lián)網(wǎng)通過儲(chǔ)能技術(shù)、能源收集技術(shù)及智能控制技術(shù)將有效解決可再生能源供應(yīng)不持續(xù)、品質(zhì)不穩(wěn)定和難以接入電力主干網(wǎng)等問題,讓可再生能源逐步成為主要能源,以減少污染物排放。能源互聯(lián)網(wǎng)一旦實(shí)現(xiàn),人類將獲得充足的能源供應(yīng),信息技術(shù)、智能控制技術(shù)、能源收集技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、動(dòng)力技術(shù)等相關(guān)技術(shù)也將飛速發(fā)展,新能源、動(dòng)力設(shè)備、智能產(chǎn)品、生產(chǎn)設(shè)備、新材料等領(lǐng)域?qū)⒉粩嗳〉眯逻M(jìn)展。
盡管國(guó)家電網(wǎng)公司已提出構(gòu)建“以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”,但堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)只是現(xiàn)有電網(wǎng)架構(gòu)上通過信息化和智能化手段,解決設(shè)備利用率,安全可靠性、供電質(zhì)量、新能源接入等基本問題;而能源互聯(lián)網(wǎng)的不同在于采用互聯(lián)網(wǎng)理念、方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)本身的重大變革,構(gòu)建新型的信息能源融合網(wǎng)絡(luò)。我們認(rèn)為,能源和信息技術(shù)的融合將從根本上改變能源的生產(chǎn)和利用方式,從而形成能源供應(yīng)向分散生產(chǎn)和網(wǎng)絡(luò)共享的方式轉(zhuǎn)變的大趨勢(shì)。
能源互聯(lián)網(wǎng)具有可再生、分布式、聯(lián)起來、開放性以及融進(jìn)去特征。
可再生能源是能源互聯(lián)網(wǎng)的主要能量供應(yīng)來源??稍偕茉窗l(fā)電具有間歇性和波動(dòng)性的特征,其大規(guī)模接入會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生沖擊,從而促使傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型為能源互聯(lián)網(wǎng)。由于可再生能源的分散特性,為了最大效率地收集和使用可再生能源,需要建立就地收集、存儲(chǔ)和使用能源的網(wǎng)絡(luò),這些能源網(wǎng)絡(luò)單個(gè)規(guī)模小、分布范圍廣,每個(gè)微型能源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
大范圍分布式的微型能源網(wǎng)絡(luò)并不能全部保證自給自足,需要聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行能量交換才能平衡能量的供給與需求。能源互聯(lián)網(wǎng)將分布式發(fā)電裝置儲(chǔ)能裝置和負(fù)載組成的微型能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來,而傳統(tǒng)電網(wǎng)更關(guān)注如何將這些要素接進(jìn)來。
能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不能完全摒棄已有的傳統(tǒng)電網(wǎng)。特別是傳統(tǒng)電網(wǎng)中已有的骨干網(wǎng)絡(luò)投資大,在能源互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中,應(yīng)該考慮對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行改造,并將微型能源網(wǎng)絡(luò)融入到改造后的大電網(wǎng)中,形成新型的大范圍分布式能源共享互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
各國(guó)積極推進(jìn)
美國(guó)最早提出了能源互聯(lián)網(wǎng)概念。2008年,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金(NSF)在北卡州立大學(xué)建立了未來可再生電力能源傳輸與管理系統(tǒng)(TheFutureRenewableElectricDeliveryandManagementsystem,FREEDM),提出能源互聯(lián)網(wǎng)概念,希望將電力電子技術(shù)和信息技術(shù)引入電力系統(tǒng),在未來配電網(wǎng)層面實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)理念。
2011年2月,美國(guó)能源部發(fā)起Sunshot計(jì)劃,擬在2020年前將太陽能光伏系統(tǒng)總成本降低75%,達(dá)到6美分/kWh。Sunshot計(jì)劃若成功實(shí)現(xiàn)將使能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)成本極大降低。
歐洲等國(guó)也在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域積極探索。從2000年起,歐盟就開始大規(guī)模推進(jìn)碳減排計(jì)劃和政策,加速未來新經(jīng)濟(jì)(310358,基金吧)和能源模式朝可再生能源的循環(huán)清潔模式轉(zhuǎn)換。歐洲各國(guó)制定了目標(biāo)和基準(zhǔn),形成了主流的第三次工業(yè)革命。2011年,歐盟發(fā)布“能源基礎(chǔ)設(shè)備”戰(zhàn)略報(bào)告,提出將歐盟各個(gè)國(guó)家的電網(wǎng)、氣網(wǎng)等能源網(wǎng)絡(luò)連起來,建成跨歐洲的能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略構(gòu)想。英國(guó)政府也積極對(duì)以能源互聯(lián)網(wǎng)為核心的第三次工業(yè)革命進(jìn)行政策支持,將能源互聯(lián)網(wǎng)落實(shí)到電動(dòng)汽車和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備等建設(shè)項(xiàng)目上。
德國(guó)通過信息化積極構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)。2008年,德國(guó)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部與環(huán)境部在智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上推出為期4年的技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)計(jì)劃E-Energy,提出打造新型能源網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)字化互聯(lián)以及計(jì)算機(jī)控制和監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。2011年8月,德國(guó)第六能源研究計(jì)劃決定2011-2014年撥款34億歐元,重點(diǎn)資助與能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),包括可再生能源、能源效率、能源儲(chǔ)存系統(tǒng)、電網(wǎng)技術(shù)以及可再生能源在能源供應(yīng)中的整合等。
我國(guó)也試驗(yàn)性地推出了智能能源網(wǎng),通過將不同能源品種網(wǎng)絡(luò)有機(jī)整合,形成跨能源品種的能源生產(chǎn)、流通(交易)、消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)。據(jù)測(cè)算,智能能源網(wǎng)將使我國(guó)能源效率提高15%以上。國(guó)家電網(wǎng)在《特高壓交直流電網(wǎng)》中指出,特高壓電網(wǎng)不僅是傳統(tǒng)意義上的電能輸送載體,還能與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能移動(dòng)終端等相融合,成為我國(guó)未來的能源互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
近年來,新奧集團(tuán)提出泛能網(wǎng)概念,利用智能協(xié)同技術(shù),將能源網(wǎng)、物質(zhì)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)耦合形成“能源互聯(lián)網(wǎng)”。泛能網(wǎng)由基礎(chǔ)能源網(wǎng)、傳感控制網(wǎng)和智慧互聯(lián)網(wǎng)組成,將燃?xì)夥植际侥茉?、淺層地水源熱能、太陽能、風(fēng)能、工業(yè)余能、溫差能等各種新能源高效集成形成泛能站,按照終端用戶的需求將區(qū)域多種類的可再生能源和化石能源高效轉(zhuǎn)換為冷、熱、電等不同種類和品位的適用能量,形成清潔能源循環(huán)生產(chǎn)、多種能源有序配置的能源網(wǎng)。
核心技術(shù)有待突破
能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)提出了更高要求。能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的核心,但能源的路由器比信息路由器要復(fù)雜得多,主要體現(xiàn)在存儲(chǔ)和控制的難度上。儲(chǔ)能相當(dāng)于能源互聯(lián)網(wǎng)中的緩存,經(jīng)濟(jì)可行的大規(guī)模儲(chǔ)能仍然是技術(shù)難點(diǎn),效率、充放電次數(shù)、成本、容量等問題還有待解決。電力電子技術(shù)是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)控制的主要手段,按照用戶的需要以指定電壓和頻率控制電力的傳輸技術(shù)仍有等攻克。
能源互聯(lián)網(wǎng)可分為五層,分別為支撐層、感知層、傳輸層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。
支撐層構(gòu)建完備的技術(shù)支持體系,包括物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知技術(shù)、樣本庫共性技術(shù)、自治組網(wǎng)技術(shù)、傳輸模塊仿真技術(shù)和TD網(wǎng)融合技術(shù)。在感知層,信息采集方式主要包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、各種類型傳感器(聲、光、電、熱、壓、溫、濕、振動(dòng)、化學(xué)、生物等類型)和光纖探頭等。傳輸層涵蓋了網(wǎng)絡(luò)通信全產(chǎn)業(yè)鏈,包括網(wǎng)絡(luò)通信芯片設(shè)計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)通信模塊/終端制造、網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施制造、網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)營(yíng)、網(wǎng)絡(luò)通信軟件/中間件設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)解決方案提供、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決方案提供等。平臺(tái)層主要承載各類應(yīng)用并推動(dòng)其成果的轉(zhuǎn)化。應(yīng)用層主要包括智能安防、智能環(huán)保、智能交通、智能農(nóng)業(yè)、智能醫(yī)療等。
據(jù)CCID-MRD預(yù)測(cè),“十二五”期間我國(guó)傳感器與敏感元件年均市場(chǎng)需求增長(zhǎng)率將達(dá)31%,市場(chǎng)規(guī)模有望由2010年的600億元提高至2015年的1000億元以上。此外,變頻空調(diào)等產(chǎn)品推廣對(duì)傳感器的需求較傳統(tǒng)產(chǎn)品多增加3-4個(gè)/每臺(tái),預(yù)計(jì)該領(lǐng)域仍將實(shí)現(xiàn)較快增長(zhǎng)。
在各類傳感器中,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器近幾年來一直保持持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),三者占據(jù)了各類傳感器市場(chǎng)一半以上的份額,分別為21%、19%、和14%。其中,溫度傳感器作為應(yīng)用最為廣泛的傳感器之一,在2012年達(dá)到78億元的市場(chǎng)規(guī)模。未來,工業(yè)自動(dòng)化、汽車電子和可穿戴設(shè)備等應(yīng)用將是驅(qū)動(dòng)傳感器快速增長(zhǎng)的重要引擎。高工產(chǎn)研預(yù)測(cè),到2015年,溫度傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到156億元。
智能儀表作為傳感器下游應(yīng)用,正向智能化發(fā)展。智能儀器儀表計(jì)量系統(tǒng)通過采用傳感技術(shù)進(jìn)行計(jì)量,采用現(xiàn)代CPU技術(shù)和嵌入式程序技術(shù)進(jìn)行計(jì)算,采用智能IC卡技術(shù)或者有/無線遠(yuǎn)傳技術(shù)進(jìn)行記錄和傳輸。信息管理系統(tǒng)與之配合,可實(shí)現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)自動(dòng)抄錄及程序控制,進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)水、氣、熱、電等的自動(dòng)計(jì)價(jià)、自動(dòng)繳費(fèi)和遠(yuǎn)程控制。此外,基于智能儀器儀表的自動(dòng)化和可編程特性,其發(fā)展可大大助力水、氣、熱價(jià)格改革的推進(jìn),為階梯計(jì)價(jià)提供智能化、一體化解決方案。
在儲(chǔ)能領(lǐng)域,中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近幾年的發(fā)展,已經(jīng)逐步引起政府主管部門的重視。早在2009年9月,國(guó)家電網(wǎng)旗下的新源控股有限公司與河北張家口就簽訂了協(xié)議,在張北、尚義縣風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)國(guó)內(nèi)首個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)能示范項(xiàng)目,總投資200億元以上,建設(shè)500MW風(fēng)電場(chǎng),100MW光伏發(fā)電站,110MW儲(chǔ)能裝置。其中一期工程投資32.2億元,于2011年12月25日建成投產(chǎn),包括風(fēng)電98.5MW、光伏40MW和儲(chǔ)能20MW。隨著國(guó)家示范項(xiàng)目展開,大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)有望在未來幾年開始大規(guī)模建設(shè),搶先布局的企業(yè)有望獲得豐厚收益。
目前主要的儲(chǔ)能方式分為物理儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能等。其中物理儲(chǔ)能方式主要有抽水蓄能、壓縮空氣蓄能和飛輪儲(chǔ)能?;瘜W(xué)儲(chǔ)能技術(shù)主要有鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、超級(jí)電容器、金屬空氣電池、二次電池(金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池)等。我們認(rèn)為,在100MW級(jí)以上的主網(wǎng)級(jí)別儲(chǔ)能市場(chǎng)中,抽水蓄能在目前和未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都是毋庸置疑的王者,其已經(jīng)證明了在該領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)性和可行性。
在100kW-10MW級(jí)別的儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域中,我們更看好化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),特別是鈉硫儲(chǔ)能電池和液流儲(chǔ)能電池。其中,液流技術(shù)包括多硫化鈉溴液流電池、鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池和全釩液流電池等。目前技術(shù)比較成熟的是鋅溴液流電池和全釩液流電池,而鈉硫電池目前只有日本的NGK實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。上海硅酸鹽所是目前國(guó)內(nèi)唯一從事鈉硫電池研究的機(jī)構(gòu),但離商業(yè)化還有一定距離。儲(chǔ)能鈉硫電池已被列為國(guó)家和上海市的重點(diǎn)發(fā)展方向。
液流電池不受地域等條件限制,只要有新能源發(fā)電設(shè)備的地方就能安裝,而且占地面積相對(duì)較小。相比于傳統(tǒng)的鉛酸電池等常規(guī)電池而言,液流電池的理論循環(huán)壽命更長(zhǎng),安全可靠性高,能量密度高,一次性投入低。
傳統(tǒng)電力變壓器不能對(duì)電壓和電流進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)和綜合控制,電力電子變壓器對(duì)能量轉(zhuǎn)換與控制極具意義。電力電子變壓器主要由電力電子變換器高頻變壓器和控制器等組成,其中由IGBT或IGCT等高頻大功率電力電子器件組成的電力電子變換器是電力電子變壓器的核心。我國(guó)從事電子變壓器研究、開發(fā)生產(chǎn)的單位已超過2000家。從事電力電子變壓器業(yè)務(wù)的公司主要有榮信股份(002123,股吧)、許繼電氣(000400,股吧)、國(guó)電南瑞(600406,股吧)、國(guó)電南自(600268,股吧)、天威保變、特變電工(600089,股吧)、中國(guó)西電(601179,股吧)等。
信息通信技術(shù)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展載體,能夠解決能源技術(shù)本身面臨的瓶頸和可持續(xù)發(fā)展等重要問題。我們認(rèn)為,能源互聯(lián)網(wǎng)不僅是電網(wǎng)的信息化和智能化,更是互聯(lián)網(wǎng)概念引導(dǎo)下的能源基礎(chǔ)設(shè)施變革,最終實(shí)現(xiàn)信息能源基礎(chǔ)設(shè)施的一體化進(jìn)程。
垂直“局域網(wǎng)”開始應(yīng)用
在能源互聯(lián)網(wǎng)“廣域網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)之前,垂直應(yīng)用領(lǐng)域的“局域網(wǎng)”是主要應(yīng)用場(chǎng)景。
堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ),以通信信息平臺(tái)為支撐,具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級(jí),實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合。國(guó)網(wǎng)計(jì)劃2009-2020年投入3.45億元分階段建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),其中智能化投資3841億元。2009-2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段,2011-2015年為全面建設(shè)階段,2016-2020年為引領(lǐng)提升階段。
其中,廈門島將建設(shè)的主動(dòng)配電網(wǎng),具有能源互聯(lián)網(wǎng)示范意義。2014年3月,由國(guó)網(wǎng)福建電力公司、國(guó)網(wǎng)福建電科院(300215,股吧)為主承擔(dān)的“主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”項(xiàng)目正式啟動(dòng)。該項(xiàng)目是國(guó)家863計(jì)劃先進(jìn)能源技術(shù)領(lǐng)域重大項(xiàng)目之一。項(xiàng)目將以廈門島作為示范對(duì)象之一,建成具有國(guó)際先進(jìn)水平,集冷熱電聯(lián)供、生物質(zhì)、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車充換電站等單元的主動(dòng)配電網(wǎng)應(yīng)用集成示范系統(tǒng)。
油氣井信息化建設(shè)前景廣闊。我國(guó)內(nèi)陸油氣資源豐富,地域分布較廣,中石油、中石化及地方石油公司管理的大小油田20余個(gè)。目前全國(guó)內(nèi)陸油田的油、氣、水井總量約30萬口,每年增量近2萬口。受地質(zhì)條件影響,油氣田呈現(xiàn)單井產(chǎn)量低,井口數(shù)量多的特點(diǎn)。
利用信息技術(shù)構(gòu)建智慧油田,可持續(xù)提高產(chǎn)量和采收率,減少操作成本,提高運(yùn)營(yíng)效率。中國(guó)石油“十二五”信息技術(shù)總體規(guī)劃中,明確將“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(A11)”作為重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,總投資規(guī)模12.72億元。其主要是通過傳感、射頻、通訊等技術(shù),對(duì)油氣水井、計(jì)量間、油氣站庫等生產(chǎn)對(duì)象進(jìn)行全面感知,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息在生產(chǎn)指揮中心及生產(chǎn)控制中心集中管理和控制,進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。從全國(guó)范圍看,不考慮每年新建井,未來幾年存量井的數(shù)字化建設(shè)需求每年就有4-5萬口規(guī)模。
智慧礦山是礦山信息化發(fā)展高級(jí)階段,其與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、光纖網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等信息技術(shù)緊密結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)管控智能、安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展等目標(biāo)。根據(jù)測(cè)算,智慧礦山系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)初步智慧化,可大大減少直接作業(yè)人員50%以上,生產(chǎn)效率提高30%以上,安全效率提升80-90%以上。
分各產(chǎn)品來看,保守測(cè)算未來三年煤與非煤礦山用安監(jiān)系統(tǒng)市場(chǎng)達(dá)50億元,人員定位管理系統(tǒng)達(dá)50億元,煤礦瓦斯抽放及綜合利用系統(tǒng)市場(chǎng)達(dá)15億元,煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)診斷系統(tǒng)市場(chǎng)達(dá)40-50億元,煤礦頂板安全監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)達(dá)30億元以上,上述相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)容量合計(jì)達(dá)200億元以上。同時(shí),如果礦用緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)市場(chǎng)啟動(dòng),移動(dòng)式救生艙和緊急避難硐室的市場(chǎng)容量預(yù)計(jì)在300-400億元以上。
根據(jù)安監(jiān)總局等相關(guān)政府網(wǎng)站提供數(shù)據(jù)測(cè)算,中國(guó)僅露天礦、尾庫礦、非金屬金屬地下礦、水庫大壩、加油站、危險(xiǎn)品碼頭、鐵路道口、液化氣換氣站、渡口和鍋爐等十大類的數(shù)量約達(dá)86萬處。假設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)終端數(shù)據(jù)處理器均價(jià)6.8萬元,年均服務(wù)費(fèi)1.2萬元,則該十大類危險(xiǎn)源對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理器采購規(guī)模將達(dá)560億元,帶來的年均服務(wù)市場(chǎng)容量達(dá)100億元。如果將除煤礦外的其他30大類全部納入考慮,那么市場(chǎng)容量或?qū)⑦_(dá)千億元。
在燃料智能化領(lǐng)域,燃煤成本占火電企業(yè)發(fā)電總成本的70%左右,在影響火電企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益的眾多因素中,燃料管理居于首位。傳統(tǒng)燃料管理,采、制、化是最基本也是最重要的三個(gè)環(huán)節(jié),通常都依靠人工完成,勞動(dòng)效率不高。提高燃料管控全過程自動(dòng)化程度,達(dá)到堵塞管理漏洞,是燃料管理的一個(gè)發(fā)展方向。隨著近幾年電力企業(yè)對(duì)煤質(zhì)管理力度的加強(qiáng),火力發(fā)電廠在快速推行煤炭燃料管理信息化建設(shè)。
目前全國(guó)規(guī)模以上(30萬千瓦及以上)火電企業(yè)約1000余家,其中主要發(fā)電集團(tuán)旗下火電企業(yè)數(shù)量占比約55%。根據(jù)發(fā)電裝機(jī)容量和自動(dòng)化程度等不同,單個(gè)電廠燃料智能化改造投資在1000萬-1500萬元之間,整個(gè)已投運(yùn)火電企業(yè)燃料智能化管理系統(tǒng)改造的投資規(guī)模將達(dá)到100億-150億元。從燃料智能化資本支出結(jié)構(gòu)看,采、制樣環(huán)節(jié)整體投資占比最大(40%-50%),主要包括自動(dòng)采樣設(shè)備、自動(dòng)制樣設(shè)備及相關(guān)的信息管理系統(tǒng)。其他如計(jì)量環(huán)節(jié)和數(shù)字化煤場(chǎng)建設(shè)投資分別占比約8%,信息化建設(shè)環(huán)節(jié)投資占比約15%,其他費(fèi)用支出占比20%左右。
目前參與電廠項(xiàng)目試運(yùn)行的供應(yīng)商主要有:軟件產(chǎn)品方面主要有遠(yuǎn)光軟件(002063,股吧)和武漢博晟信息科技公司;采、制樣自動(dòng)化設(shè)備主要供應(yīng)商包括北京智和卓源科技公司、南昌光明化驗(yàn)設(shè)備公司、沈陽新松機(jī)器人(300024,股吧)、國(guó)電南京電科院和長(zhǎng)沙開元儀器(300338,股吧)公司等。
此外,隨著近年來網(wǎng)絡(luò)眾籌融資興起,能源眾籌領(lǐng)域也不乏案例。被美國(guó)《快公司》雜志評(píng)選為能源領(lǐng)域十大最創(chuàng)新公司之一的馬賽克,自2011年5月成立以來,主要通過網(wǎng)絡(luò)眾籌方式募集超過600萬美元,為超過18兆瓦的個(gè)人屋頂光伏項(xiàng)目提供融資服務(wù)。2012年6月,馬賽克還獲得過美國(guó)能源部200萬美元的支持。
分布式光伏眾籌也在國(guó)內(nèi)破冰。2014年2月,聯(lián)合光伏攜手國(guó)電光伏和網(wǎng)信金融(眾籌網(wǎng))等合作伙伴共同啟動(dòng)光伏互聯(lián)金融戰(zhàn)略合作,通過互聯(lián)網(wǎng)眾籌模式在深圳前海新區(qū)聯(lián)合開發(fā)全球第一個(gè)兆瓦級(jí)的分布式太陽能電站項(xiàng)目。
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